図1 ファインバブルを作る装置と発生の様子私たちの身の回りにある「泡」ですが、直径が1ミリメートル未満の非常に小さな「ファインバブル」になると、通常の泡とは異なる驚くべき力を発揮します。気体を効率よく液体に溶かしたり、汚れを落としたりする特性があり、すでに洗濯機などにも応用されています。山形大学の幕田研究室では、独自の超音波技術を用いて、これまで困難だったハチミツなどの粘り気のある液体や、高温の溶けた金属の中にもこのファインバブルを発生させる革新的な研究を進めており、食品から新材料まで幅広い分野に革命を起こそうとしています。
図2 超音波で泡を作る方法の強み：水だけでなく、いろいろな液体でも細かい泡を作ることができる
図3 この方法の応用例：軽い材料（中空粒子）やスポンジのような金属、食感の新しい食品づくりなどに応用できる
炭酸飲料のシュワシュワした泡や、入浴剤で発生するお風呂のバブル。私たちは日常のいたるところで泡を目にしています。しかし、目に見えないほど小さなミクロの泡「ファインバブル」が、最先端の工学研究として世界中で注目されていることを知っていますか？ファインバブルは体積あたりの表面積が非常に広く、液体の中に長く留まるという性質を持っています。この小さな泡の力をさらに引き出すため開発したのが、独自の「超音波」を使ったファインバブル発生装置です。従来の装置はポンプで液体を激しく流す必要があったため、水以外の液体に泡を入れることが困難でした。しかし、幕田研究室の手法では、超音波の高速な圧力の振動を伝えることで、どんな液体からでも簡単に小さな泡を飛び出させることができます。この技術により、ファインバブルの応用についての可能性は一気に広がりました。例えば、溶けた金属に超音波で泡を吹き込むことで、チスポンジのように内部に無数の穴を持つ、軽くて衝撃を吸収する「発泡金属（ポーラス金属）」を作ることができます。また、ハチミツや卵白に微細な泡を閉じ込めて、今までにない不思議な食感の新しい食品を作る試みも進んでいます。「中身のない空っぽの泡」ですが、そこに最先端の流体工学を掛け合わせることで、私たちの未来を豊かにする無限の価値が生まれます。誰もが知っている身近な現象から、誰も見たことがない未来のテクノロジーを生み出すことこそが、工学の持つ一番のワクワク感であり魅力なのです。
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